吉林省植物遗传改良工程实验室是在吉林大学植物科学学院“土壤－植物分子遗传学实验室”的基础上，根据国家对农业发展的重大需求及吉林省的区域特点，瞄准国际生命科学发展前沿，有机整合吉林大学植物科学学院的研究力量和条件，围绕农作物遗传改良这一总体目标，于2015年申请成立的。实验室现有面积约800平方米，建有分子生物学实验室2个，土壤、植物逆境生理实验室各1个，植物光照培养室3个，配备无菌室和学生自习室。

本实验室主要涉及植物抗性遗传及其抗性机理的研究；作物产量、品质性状的遗传改良研究；作物分子生物学研究。实验室的研究方向是把常规方法和分子生物技术相结合，从分子、细胞、个体和群体等不同层次研究探讨主要农作物水稻、大豆、生物质能源植物甜高粱以及模式植物拟南芥的遗传行为及其品种改良。一方面依靠生物技术开拓新的研究领域和创建新的种质资源，解决常规研究中一些难以解决的问题；另一方面在常规研究方法的基础上引入高新技术进行育种研究，解决生产实际问题。

实验室成立以来，研究成果丰富，承担国家级、省部级项目近50项，授权专利及品种15项，荣获农业部科技成果奖、吉林省科技进步奖10项，发表高水平论文30余篇。吉大系列水稻新品种截止2021年累计推广面积超过2000万亩，新增稻谷10亿公斤以上，新增社会经济效益超过30亿元，为实现“中国饭碗，中国粮食”做出重要贡献。吉大豆系列新品种落地通榆，2021年和2022年连续2年刷新了当地大豆单产纪录，产生了显著的社会经济效益，使农民脱贫致富，为巩固脱贫攻坚成果和乡村振兴提供了可靠保障。进一步推动吉林省“千亿斤粮食”产能建设工程。

实验室实行“开放、流动、联合、竞争”运行机制，依托吉林大学，积极与兄弟院校及科研单位、企业开展创新合作，联合承担国家重点研发计划，吉林省科技厅重大专项，以及企业合作项目等。实验室同时积极承担本科生、研究生教学及科研任务，包括大学生创新创业训练项目、科研训练项目等；积极组织实验室人员参加国内外技术交流及人员培训。